公路工程泡沫瀝青冷再生施工技術研究

朱慧芳

摘 要：近年來，由于交通壓力的不斷增大，很大程度上影響了瀝青路面的使用性能，給瀝青路面帶來了大量病害問題。為解決路面病害，必須重視路面養護施工。泡沫瀝青冷再生技術在公路路面養護施工中的應用，可以重復利用舊瀝青混合料，還能節約資源、保護環境，具有良好的經濟效益與環境效益。為此，本文在全面了解泡沫瀝青冷再生混合料性能的基礎上，結合具體案例，對公路工程泡沫瀝青冷再生施工技術要點進行了分析與探討。

關鍵詞：公路工程;泡沫瀝青冷再生;性能分析

中圖分類號：U416.26 文獻標識碼：A

1 泡沫瀝青冷再生混合料性能分析

泡沫瀝青也被稱為膨脹瀝青，主要由泡沫瀝青、礦料、水等材料組成的復合體，材料的性質及相互作用直接決定泡沫瀝青冷再生混合料的微觀結構與宏觀性能，為此，本文重點對混合料的水穩定性、無側限抗壓強度進行了分析。

1.1 水穩定性

于泡沫瀝青冷再生混合料來講，泡沫瀝青用量、水泥用量、養護時間等均會對其路用性能產生不同程度的影響。在我國瀝青路面病害中，最常見、最嚴重的為水損害，水穩定性能否達到設計要求，對路面質量影響較大，為此必須做好水穩定性分析。本文通過殘留穩定度、劈裂強度比兩個指標對泡沫瀝青冷再生混合料的水穩定性進行綜合評價。按照現行技術規范，在馬歇爾穩定度試驗（40℃）條件下，馬歇爾穩定度<5.0 kN（基層、底基層）;浸水馬歇爾殘留穩定度>75%;凍融劈裂試驗TSR≥70%。

在浸水馬歇爾試驗中，分別對浸水0.5 h、48 h的試件進行馬歇爾穩定度測定，隨后進行殘留穩定度計算。凍融劈裂試驗時，主要對凍融循環前后的試件劈裂強度進行測定，隨后進行凍融劈裂強度比計算。當殘留穩定度、劈裂強度比值增加，則表明混合料的水穩定性就越好。本文采用A級配混合料進行分析。

（1）浸水馬歇爾試驗中，當瀝青用量為1.5%時，殘留穩定度為77.77%;當瀝青用量為2.0%時，殘留穩定度為83.94%;當瀝青用量為2.5%時，殘留穩定度為89.36%;當瀝青用量為3.0%時，殘留穩定度為83.10%。

（2）凍融劈裂試驗中，當瀝青用量為1.5%時，劈裂強度比為67.26%;當瀝青用量為2.0%時，劈裂強度比為77.64%;當瀝青用量為2.5%時，劈裂強度比為81.99%;當瀝青用量為3.0%時，劈裂強度比為82.04%。

由此可見，A級配的穩定度與設計要求規范值相符，且在其以上。且隨著泡沫瀝青用量的增加，穩定度也會隨之增加，但增加至一定程度之后，伴隨泡沫瀝青用量的增加，穩定度卻會逐步下降。也就說明，瀝青增加到一定量時可達到改善泡沫瀝青混合料水穩定性的目的，但其存在一個最佳范圍，本試驗中瀝青用量為2.5%時為最佳值。

1.2 無側限抗壓強度

無側限抗壓強度是反映路面材料力學性質的一個技術標準，按照現行試驗規程，可對不同瀝青用量下，A、B、C三種級配的泡沫瀝青混合料的抗壓強度進行測定，結構如表1所示。

由此可見，A級配混合料試件的無側限抗壓強度范圍為1.42 MPa～2.05 MPa，B級配混合料試件的無側限抗壓強度范圍為1.37 MPa～1.96 MPa，而C級配分為摻加水泥與未摻加水泥兩類，其中摻加水泥的無側限抗壓強度范圍為1.32 MPa～1.82 MPa，未摻加水泥的無側限抗壓強度范圍為1.14 MPa～1.53 MPa，說明級配和無側限抗壓強度之間存在密切關聯性，且是否摻加水泥，同樣會影響混合料的無側限抗壓強度。

2 工程概況

某公路工程全長22.045 km，起訖樁號為K164+679～K186+724，屬于雙向四車道。82 cm路面結構總厚度，21.3（0.01 mm）為路面設計彎沉值。隨著公路通行時間的不斷增加，在行車荷載與自然因素的長期作用下，局部路段路面出現了不同程度的病害問題，如車轍、裂縫等。為恢復路面使用性能，提高路面服務質量，決定采用泡沫瀝青冷再生技術進行路面施工。

3 公路工程泡沫瀝青冷再生施工技術要點

3.1 拌和

泡沫瀝青拌和前，需詳細檢查瀝青溫度情況，保證滿足規范規定。此外，出料前，還要完成試拌，保證合格后，才能進行繼續施工。拌和時，保證瀝青混合料配合比準確，在最佳含水量允許范圍內合理控制混合料含水量，拌和后，保證混合料均勻，無離析等情況。

3.2 運輸

正式施工前，需合理安排運輸混合料的車輛，保證車輛數量充足，防止后期攤鋪施工不連續，影響施工質量。根據本工程實際情況，為滿足泡沫瀝青再生混合料基層施工需有4輛以上運輸車在攤鋪機前等待卸料，保證運輸能力略高于拌和機產量。運輸前，所有運輸車輛及人員必須詳細核對攤鋪位置、運輸路線、運輸距離等條件。同時還要清理干凈車輛內部，保證車廂清潔。在路基行駛時，運輸車輛的車輪很可能粘黏灰塵，這種情況下，為保證不污染作業面，在車輛進入施工作業區域前，需將灰塵清理干凈。車輛在施工現場掉頭時，需設有明顯標示，并指派專人負責，嚴禁在完成施工的粘層油上進行車輛掉頭。為避免運輸過程中材料出現離析現象，可采用“前、后、中”順序裝料。此外，還需要將篷布覆蓋運料車上，從而達到防雨、防塵的效果。

3.3 攤鋪

攤鋪前，先將攤鋪機行至施工作業面指定位置，隨后根據工程實際情況，確定松鋪系數與松鋪厚度，其中松鋪系數為1.33，松鋪厚度為21 cm。根據工程實際情況，可采用兩臺攤鋪機施工，并嚴控運行速度。在整個攤鋪過程中，要做好攤鋪厚度控制工作，不得超過允許范圍。此外，還要做好含水量控制，不得超過最佳含水量允許范圍的1.0%。運料車與攤鋪機之間要保持一定距離，一般為10 cm～30 cm，避免碰撞。攤鋪速度不宜過快，可控制在2 m/min～4 m/min之間。若在攤鋪過程中，出現混合料離析或攤鋪不均勻等情況，需及時進行處理。攤鋪環節，還要隨時關注天氣變化情況，當出現下雨時，需馬上暫停施工。

3.4 碾壓

泡沫瀝青冷再生施工對壓實度要求較高，必須保證壓實度在98%以上，并隨時做好壓實度檢測，如不符合要求，需繼續碾壓，直至滿足規范要求。根據施工要求，本工程可以分三階段完成碾壓施工。初壓時，采用雙鋼輪壓路機進行2～3遍靜壓，碾壓速度為2 km/h～3 km/h;復壓時，需采用兩種壓路機進行結合施工，前期采用雙鋼輪壓路機按照“低頻高振”施工方案進行施工，碾壓遍數為2～3遍，碾壓速度2 km/h～3 km/h，后期采用26 t膠輪壓路機進行2～4遍靜壓，碾壓速度為2.5 km/h～3.4 km/h;終壓的目的為消除明顯輪跡，因此，可采用雙鋼輪壓路機進行1～2遍靜壓即可，碾壓速度控制在2 km/h～3 km/h。在整個碾壓階段，嚴禁急轉彎、急剎車，避免破壞基層。

3.5 養生

待完成上述施工后，便進入了養護階段，一般情況下，需封閉交通，養護時間在3天以上，當滿足下面條件時，可以提前結束養生。第一，泡沫瀝青再生層鉆芯取樣所取芯樣完整;第二，泡沫瀝青再生層含水量在2%以內。結合試驗段實際情況，3天后可以取出完整芯樣，滿足上述條件一，且壓實度達到規范規定，可確定養護時間為3天。

4 公路工程泡沫瀝青冷再生質量檢測分析

本路段采用泡沫瀝青冷再生技術養護施工后，針對工后不同時間段路面性能與破損情況進行了跟蹤調查與分析，具體情況如下：

4.1 路面破損

針對路面破損檢測，本文以工后7天、工后1年、工后2年為研究對象，根據長期觀測分析，采用泡沫瀝青冷再生施工后，可得工后7天路面破損率為0，工后1年路面破損率為0.015%，路面破損率雖有所增加，但增幅很小。工后2年路面破損率為0.52%，破損率明顯增大，究其原因在于單面層防水能力相對較差，路面自由水下滲至泡沫瀝青混凝土結構層和瀝青混凝土層之間將會產生滑動層，由于行車荷載的水平剪力影響，瀝青混凝土面層將會出現滑移現象，這種情況下，路面部分位置極易產生擁包、坑槽等病害，并大幅增加路面破損幾率。

4.2 路面平整度

平整度是檢驗路面質量的重要指標，經泡沫瀝青冷再生施工養護后，可得工后7天路面平整度指數IRI為1.772 m/km，工后1年路面平整度指數IRI為1.925 m/km，工后2年路面平整度指數IRI為2.29 m/km，工后3年路面平整度指數IRI為1.394 m/km，由此可見，維修養護施工后，路面平整度變化幅度不大，表明路面結構具有良好的穩定性。根據上述分析，工后3年路面平整度水平有所提升，其原因在于工后2年時對本路段進行了單層瀝青混凝土罩面處理，路面平整度可滿足施工要求。

4.3 路面車轍

通過跟蹤檢測分析，工后7天平均車轍深度平均值為4.14 mm，工后1年平均值車轍深度平均值為6.83 mm，工后2年平均值車轍深度平均值為8.81 mm。由此可見，路面整體車轍變化幅度不大，具有良好的抗車轍能力。

4.4 路面結構剛度

針對路面結構剛度情況，本文通過工前、工后對比分析，可得出以下結果：工前平均彎沉為34.73（0.01 m），工后7天平均彎沉為18.57（0.01 m），工后1年平均彎沉為26.26（0.01 m），工后2年平均彎沉為22.35（0.01 m）。由此可見，通過泡沫瀝青冷再生施工處理后，路面彎沉值下降顯著，通過兩年通車運行，路面彎沉值逐步趨于穩定，說明路面具有良好的剛度和耐久性。

5 結束語

綜上所述，“節能、環?！笔切聲r代公路建設的新要求，為減少資源浪費，降低環境污染，泡沫瀝青冷再生技術在公路養護維修中得到了廣泛應用與推廣。通過該技術的應用，可有效改善路面使用性能，提升路面質量，延長公路工程使用壽命。

參考文獻：

[1]韻耀斌.高速公路瀝青路面使用性能評價及處治方案研究[J].黑龍江交通科技，2015，38（12）：3-6.